UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
FUERZA ESPECIFICA CURSO
: INGENIERIA HIDRAULICA
PROFESOR
: ING. MANUEL CASAS V.
SUBGRUPO
: 04 ALUMNO
: ESCOBAR ORIHUELA, ROCIO CODIGO
: 201010426 FECHA DE ENTREGA : 29 05 - 13
FUERZA ESPECFICA
1. OBJETIVO
La prctica de laboratorio tiene como objetivo obtener la curva
Tirante vs Fuerza Especifica (Y vs. M) para el caso de un flujo en
un canal rectangular.
2. FUNDAMENTO TEORICO
La sumatoria de la cantidad de movimiento en una seccin del
escurrimiento y la fuerza externa hidrosttica producida sobre la
misma, dividida por el peso especfico, se denomina fuerza
especfica, y se simboliza por M. As:
Donde:
Q=CaudalV=Velocidad Media del flujop=Densidad del agua
=Peso Especifico del agua=Coeficiente de Boussinesq
A=rea Mojada = y b, donde b = Ancho de la Secciny=Presin en el
Centro de Gravedad del rea de la seccin
Si consideramos que = 1
Y Teniendo en cuenta que la ecuacin de continuidad es: V = Q/A;
y que : entonces:
Es la ecuacin de la fuerza especifica, que tambin se denomina
"funcin momentum" o "cantidad de movimiento especifico". Las
dimensiones de la fuerza especfica son las del cubo de una
longitud.
Para el caso de un canal rectangular:
y = y/2 ; donde y es el tirante en la seccin considerada.
Si se considera un caudal constante y se hace variar el tirante,
se obtienen valores de y vs. M.
Estos valores se pueden llevar a un grfico, obtenindose la curva
de fuerza especfica a caudal constante.
Esta curva posee dos ramas, AC y BC. La rama AC es asinttica al
eje horizontal hacia la derecha. La rama BC aumenta hacia arriba y
se extiende indefinidamente hacia la derecha. Para cada valor
determinado de la fuerza especfica la curva presenta dos tirantes
posibles, y1 e y2, los cuales se denominan tirantes conjugados. En
el punto C, la fuerza especfica es mnima y el tirante es el tirante
crtico.
Para un canal rectangular el tirante crtico es igual a:
Siendo el caudal unitario
3. EQUIPO
Canal de Pendiente Variable
Limnmetro
Rotmetro4. PROCEDIMIENTO
Establecer un flujo a travs del canal y registrar el valor del
caudal que pasa.
Este caudal se mantendr constante durante toda la prctica.
Registrar el valor de la pendiente del fondo del canal.
Seleccionar una seccin de ensayo y medir el tirante.
Repetir los pasos anteriores hasta al menos cinco veces ms,
variando cada vez la pendiente del canal
5. TOMA DE DATOS:
Registrar el valor del caudal y preparar un cuadro con tres
columnas. En la primera columna deber consignarse el nmero de la
prueba, en la segunda columna la pendiente del canal y en la
tercera columna el valor del tirante
B (m)h (m)A (m2)Q (m3/s)V media (m/s)
0.30000.13200.03960.02220.5612
0.30000.09700.02910.02220.7637
0.30000.07600.02280.02220.9747
0.30000.06200.01860.02221.1947
0.30000.05700.01710.02221.2995
6. CLCULO Y RESULTADOSLos resultados obtenidos sern presentados
en un cuadro final de nueve columnas: en la primera columna se
anotar el nmero de la prueba; en la segunda el valor de la
pendiente, S, del canal; en la tercera, el tirante y; en la cuarta
el valor de Q2/g A; en la quinta el valor de YA; en la sexta la
fuerza especfica M; en la stima columna la velocidad media, V en la
octava el nmero de Froude, F; y en la novena columna el rgimen de
flujo.
Q (m3/h)=80
Q (m3/s)=0.0222
q 2(m3/s/m)g (m2/s)h (m)q2ghh2/2FE/B
1.00000.00559.81000.13200.00551.29490.00870.0129
1.00000.00559.81000.09700.00550.95160.00470.0105
1.00000.00559.81000.07600.00550.74560.00290.0102
1.00000.00559.81000.06200.00550.60820.00190.0109
1.00000.00559.81000.05700.00550.55920.00160.0114
GRFICOS
Con los datos de Y vs. M trazamos al curva de la fuerza
especfica. A partir del grfico obtenemos el valor del tirante yc y
lo comparamos con el valor calculado con la frmula terica.
hc tericohc experimental
0.07890.079
FE/B min tericoFE/B min experimental
0.00930.0094
CONCLUSIONES El valor del Yc obtenido del grfico es bastante
aproximado al que se calcul analticamente con lo cual se cumpli con
el objetivo del laboratorio.
_1179742185.unknown
_1179742292.unknown
_1179742731.unknown
_1179742762.unknown
_1179742240.unknown
_1179741967.unknown
